Internet是相互连接的计算机的全球网络，这些计算机通过一套标准化的协议进行通信。一个复杂的系统，涉及多个协议层次、IP地址、数据包和DNS。

发展历史

互联网从ARPANET起步，经过几十年的发展，它从早期的军事和学术用途，扩展到今天的社交媒体、电子商务、云计算和物联网……已经演变成一个庞大的全球网络，深刻改变了人们的生活和工作方式。

互联网的发展历史

ARPANET（1960年代末至1970年代初）

• 起源：互联网的起源可以追溯到美国国防高级研究计划局（DARPA）资助的一个项目，称为ARPANET。
• 目标：创建一个可以在核战争中幸存的计算机网络，允许研究机构共享资源和信息。
• 技术突破：引入了分组交换技术（packet switching），将数据分成小块（数据包）传输，再重新组装成完整的信息。

1970年代：网络的初步发展

• TCP/IP协议：在1970年代中期，Vint Cerf和Bob Kahn开发了传输控制协议/互联网协议（TCP/IP），成为互联网的标准通信协议。
• 扩展：ARPANET迅速扩展，连接了更多的大学和研究机构。

1980年代：互联网的雏形

• 协议的采用：1983年1月1日，ARPANET正式采用TCP/IP协议，标志着现代互联网的诞生。
• 分裂：ARPANET分裂成两个网络：一个用于军事（MILNET），另一个用于学术研究（仍称为ARPANET）。
• NSFNET：美国国家科学基金会（NSF）建立了NSFNET，连接更多大学和研究机构，成为互联网的主干网。

1990年代：互联网的兴起

• 万维网（WWW）：1990年，蒂姆·伯纳斯-李（Tim Berners-Lee）在欧洲核子研究组织（CERN）创建了万维网，使得通过浏览器访问和分享信息变得更加容易。
• 浏览器：1993年，莫赛克浏览器（Mosaic）发布，图形界面的引入使互联网更易于使用和普及。
• 商业化：1995年，互联网向商业用户开放，许多公司开始提供互联网服务，ISP（互联网服务提供商）兴起（提供网页托管服务，域名注册，电子邮件,虚拟专用网络 VPN 等等）。

2000年代：互联网的快速发展

• 宽带和无线网络：宽带技术和无线网络（如Wi-Fi）的普及，使得互联网连接更快、更方便。
• 社交媒体：社交媒体平台（如Facebook、Twitter）的出现，改变了人们交流和获取信息的方式。
• 移动互联网：智能手机和平板电脑的普及，使得人们可以随时随地访问互联网。

2010年代至今：互联网的现代化

• 云计算：云计算的发展使得存储和处理数据更加高效，促进了大数据和人工智能的应用。
• 物联网（IoT）：物联网的兴起，将各种设备连接到互联网，实现智能家居、智能城市等应用。
• 5G技术：5G技术的推广，为更快、更可靠的无线通信提供支持，推动了各种新兴技术的发展。

互联网基础概念

互联网是一个庞大的全球网络，由许多互相连接的计算机组成，以便实现信息的传输和共享。为了更好地理解互联网，让我们探讨一些关键概念。

IP地址

• 在互联网中，每个设备都具有唯一的IP地址，这包括计算机、平板电脑、手机以及智能家居设备。IP地址的格式通常是X.X.X.X，其中X是0到255之间的数字。这些地址允许我们在网络上区分不同的设备。

• 互联网服务提供商（ISP）是连接我们到互联网的中介。通常，我们在拨号连接时会分配一个临时的IP地址，而在局域网（LAN）连接中，我们的设备可能会拥有永久的IP地址。无论如何，只要我们能够访问互联网，我们的设备都会有一个唯一的IP地址。

• 要查看IP地址，可以在Windows上使用ipconfig，而在Linux上使用ifconfig。

每台连接到互联网的设备都有一个唯一的IP地址。IPv4格式的IP地址通常是X.X.X.X，其中X是0到255之间的数字。这些地址用于标识和区分不同的设备，如电脑、平板电脑和手机。

协议栈

互联网通信涉及协议栈，通常包括四个层次，就像是一座高楼，每层都有自己的任务。这座高楼有四层：

1. 应用层：包括特定应用程序使用的协议，如HTTP用于Web浏览器和服务器之间的通信。

2. 传输层：使用端口号将数据包定向到特定程序，这是传输控制协议（TCP）的工作，用于确保可靠的数据传输。

3. 网络层：使用IP地址将数据包传输到目标计算机，这是互联网协议（IP）的工作。

4. 物理层：负责将数据包转换为网络信号，并通过各种媒介，如以太网电缆、电话线或无线信号，传输数据。

数据包

为什么要有数据包？

显然，信息必须通过连接计算机和互联网的某种电缆进行传输。假设你从家中拨号连接到ISP，信息需要通过电话线传输。因此，信息必须从字母文本转换为电子信号，通过互联网传输，然后再转换回字母文本。

• ISP（互联网服务提供商）是让你能上网的公司。
• 数据包只是信息传递的一种形式

概念

数据包是互联网上的基本数据传输单位。每个数据包包含目标IP地址和端口号，以确定数据的接收和处理。数据包在通过协议栈的每个层次时都会被处理，以确保它们正确到达目标。

域名和地址解析

域名服务（DNS）

• 是什么？
  • DNS（域名系统）是将网址转换为计算机能识别的IP地址的系统。
  • DNS（域名服务）是一个分布式数据库，用于将域名解析为相应的IP地址。
• 做了什么？
  • 在Web浏览器中输入网址时，浏览器首先连接到主DNS服务器，获取域名对应的IP地址，然后连接到目标计算机以获取所需的信息。
• 如何理解？
  • 域名系统（DNS）是互联网的电话簿。人类通过域名在线访问信息，如nytimes.com或espn.com。网络浏览器通过互联网协议（IP）地址进行交互。DNS将域名转换为IP地址，这样浏览器就可以加载Internet资源。
  • 每个连接到互联网的设备都有一个唯一的IP地址，其他机器使用该地址来查找该设备。DNS服务器消除了人类记忆IP地址的需要，例如192.168.1.1（在IPv4中），或更复杂的较新字母数字IP地址，例如2400:cb00:2048:1:：c629:d7a2（在IPv6中）。

参考资料

• 互联网工程任务组（IETF）：提供关于互联网协议和标准的官方文档和资源。 https://www.ietf.org/
• 思科网络学院：提供免费的网络技术和安全课程。 https://www.netacad.com/
• 互联网架构委员会（IAB）：关于互联网技术和工程的权威资源。 https://www.iab.org/
• How Does the Internet Work? http://web.stanford.edu/class/msande91si/www-spr04/readings/week1/InternetWhitepaper.htm (opens new window)
• https://www.vox.com/2014/6/16/18076282/the-internet (opens new window)
• https://www.cloudflare.com/en-gb/learning/dns/what-is-dns/